전자석(Electromagnet)

개요

전자석(Electromagnet)은 전류가 흐를 때만 자력을 발생시키는 자석입니다. 전자석은 크기와 세기에 따라 다양한 응용이 가능하며, 아두이노와 같은 마이크로컨트롤러를 통해 손쉽게 제어할 수 있습니다.

작동 원리

전자석의 작동 원리는 전기와 자기의 상호작용에 기반합니다. 전선에 전류가 흐르면, 그 주위에 자기장이 형성됩니다. 이 자기장은 전선의 형태와 방향에 따라 다르게 나타나며, 전선이 철심을 감싸면 철심 내부에 강한 자기장이 형성됩니다. 이러한 원리를 이용해 전자석은 전류의 세기와 방향에 따라 자력을 조절할 수 있습니다.

스펙

전압	5V, 12V, 24V 등 다양함
자력	자력 역시 다양하며 본 문서에서는 15kg 모델을 사용함.

활용 예제

회로 구성

릴레이를 사용하는 이유

1. 전기적 분리

릴레이 사용: 릴레이는 전기적 분리를 제공합니다. 즉, 아두이노와 같은 저전압 회로가 고전압 장치(예: 전자석, 모터 등)를 제어할 수 있게 해줍니다. 릴레이의 코일 부분에 전류가 흐르면 스위치가 작동하여 고전압 회로가 연결됩니다.
직접 연결: 직접 연결할 경우, 아두이노의 핀에서 직접 고전압 장치에 연결하게 되며, 이 경우 아두이노 보드가 손상될 위험이 있습니다. 저전압 회로와 고전압 회로가 동일한 경로로 연결되기 때문입니다.

2. 제어 방식

릴레이 사용: 릴레이를 사용하면 높은 전류나 전압을 제어할 때 아두이노는 저전압 신호만으로 릴레이를 작동시킬 수 있습니다. 따라서 전자석이나 고전력 장비를 안전하게 제어할 수 있습니다.
직접 연결: 직접 연결 시 아두이노가 고전압 장비를 직접 제어해야 하므로, 아두이노의 핀에서 발생하는 전류가 고전압 장비의 요구 전류를 충족해야 합니다. 이는 회로 설계에서 매우 위험할 수 있습니다.

3. 안정성과 안전성

릴레이 사용: 릴레이는 전기적 간섭이나 과전류로부터 아두이노를 보호하는 역할도 합니다. 고전압 장치에서 발생할 수 있는 불필요한 전류가 아두이노에 영향을 미치지 않도록 합니다.
직접 연결: 직접 연결은 안정성이 떨어질 수 있으며, 과전류나 전압 스파이크로 인해 아두이노가 손상될 위험이 큽니다.

릴레이에 대한 자세한 내용은 아두이노 릴레이 모듈 문서를 참고하세요.